emkiset.ru

Hoe een reductieoxide-reactie in evenwicht te brengen (redox)

Een reactie van oxide-reductie, reductie-oxidatie of eenvoudigweg redox is een chemische reactie waarbij één van de reagentia wordt gereduceerd terwijl de andere wordt geoxideerd. Oxidereductie verwijst naar de overdracht van elektronen tussen elementen of verbindingen en wordt aangeduid volgens de oxidatietoestand. Een atoom wordt geoxideerd wanneer het oxidatiegetal ervan toeneemt en afneemt als het oxidatiegetal ervan afneemt. Redoxreacties zijn essentieel voor basisfuncties van het leven, zoals fotosynthese en ademhaling. Om een ​​redoxreactie in evenwicht te brengen, is het noodzakelijk om meer stappen te volgen dan naar balans een reguliere chemische vergelijking

. De belangrijkste stap is om vast te stellen of de reactie die plaatsvindt echt een redoxreactie is.

stappen

Deel 1
Identificeer een redoxreactie

Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 1
1
Leer de regels om een ​​toewijzingsstatus toe te wijzen. De oxidatietoestand van een soort (elk element van de vergelijking) is een getal dat gelijk is aan het aantal elektronen dat kan worden gewonnen, verloren gaat of gedeeld met een ander element tijdens het chemische verbindingsproces. Er zijn zeven regels waarmee u de oxidatietoestand van een element kunt bepalen. Je moet ze volgen in de beschreven volgorde. Als twee regels met elkaar in strijd zijn, gebruikt u de eerste regel om de oxidatietoestand (EDO) toe te wijzen.
  • Regel # 1: een individueel atoom heeft op zichzelf een ODE van 0. Bijvoorbeeld: Au, EDO = 0. CI2 Het heeft ook een ODE van 0, zolang het niet gecombineerd is met een ander element.
  • Regel # 2: De totale ODE van alle atomen in een neutrale soort is altijd 0, maar in een ion is deze gelijk aan de lading van die ion. De EDO van het molecuul moet gelijk zijn aan 0, maar de EDO van elk element van het molecuul is mogelijk niet nul. Bijvoorbeeld H2Of heeft een ODE van 0, elk waterstofatoom heeft een ODE van +1, terwijl het zuurstofatoom een ​​ODE van -2 heeft. Het Ca-ion heeft een oxidatietoestand van +2.
  • Regel nr. 3: in de verbindingen hebben de metalen van groep 1 een ODE van +1 en hebben de metalen van groep 2 een ODE van +2.
  • Regel nr. 4: de oxidatietoestand van fluor in een verbinding is -1.
  • Regel nr. 5: de oxidatietoestand van waterstof in een verbinding is +1.
  • Regel nr. 6: de oxidatietoestand van zuurstof in een verbinding is -2.
  • Regel # 7: in elementen van twee elementen waarbij minstens één een metaal is, hebben de elementen van groep 15 een ODE van -3- die van groep 16 hebben een ODE van -2- en die van groep 17 hebben een ODE van - 1.
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 2
    2
    Verdeel de reactie in twee halve reacties. Hoewel de halfreacties hypothetische reacties zijn, kunt u door de vergelijking te delen eenvoudig vaststellen of er al dan niet een redoxreactie plaatsvindt. Neem hiervoor het eerste reagens en schrijf het op als een semi-reactie met het product dat het reagenselement bevat. Neem vervolgens het tweede reagens en schrijf het op als een halve reactie met het product dat dat element bevat.
  • Bijvoorbeeld Fe + V2O3 ---> geloof2O3 + VO is verdeeld in de volgende twee halve reacties.
  • Geloof ---> geloof2O3
  • V2O3 ---> VO
  • Als er maar één reagens en twee producten zijn, maak dan een halve reactie met het reagens en het eerste product en een halve reactie met het reagens en het tweede product. Wanneer je uiteindelijk de halfreacties gaat combineren, vergeet dan niet om de reagentia opnieuw te combineren. U kunt hetzelfde doen als er twee reagentia en één enkel product zijn: gebruik elk reagens met hetzelfde product in de halfreacties.
  • ClO ---> Cl + ClO3
  • Semi-reactie 1: ClO ---> cl
  • Semi-reactie 2: ClO ---> ClO3
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 3
    3
    Ken elk element van de vergelijking toe aan de oxidatietoestand. Gebruik de zeven oxidatietoestandtoewijzingsregels om de oxidatietoestand van elke soort van de gegeven chemische vergelijking te bepalen. Hoewel een verbinding neutraal kan zijn, zullen de elementen die die verbinding compenseren een staat van oxidatie onder belasting hebben. Vergeet niet om de regels in de vastgestelde volgorde te volgen.
  • In de eerste halve reactie van het vorige voorbeeld: de ODE van het Fe-atoom dat alleen is, is 0 (regel # 1), de ODE van Fe in Faith2 is +3 (regels # 2 en 6) en de OO van O in O3 is -2 (regel # 6).
  • In de tweede helft van de reactie: de VO EDO in V2 is +3 (regels # 2 en 6) terwijl de OO van O in O3 is -2 (regel # 6). De EDO van V is +2 (regel # 2), terwijl die van O -2 is (regel # 6).
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 4
    4
    Bepaal of de ene soort geoxideerd is en de andere minder. Het observeren van de oxidatietoestanden van elke soort van de halve reactie, bepaalt of een van de soorten is geoxideerd (verhoogt de oxidatietoestand), terwijl de andere wordt gereduceerd (de oxidatietoestand neemt af).
  • In het voorbeeld wordt de eerste helft van de reactie geoxideerd omdat de Fe begint met een ODE van 0 en stijgt naar 3. De tweede halve reactie wordt verminderd omdat de V begint met een ODE van +6 en afneemt tot +2.
  • Als de ene soort oxideert en de andere soort wordt gereduceerd, dan is de vergelijking een oxide-reductie reactie.

    • Deel 2
    Het balanceren van een redoxreactie in een neutrale of zure oplossing

    Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 5
    1
    Verdeel de reactie in twee halve reacties. Je hebt je vergelijking al in twee halve reacties verdeeld, omdat je het in de vorige stap moest doen om te bepalen of er al dan niet een redoxreactie plaatsvond. Als je al hebt bevestigd dat het een redoxreactie is, dan zal de eerste stap zijn om de reactie in twee halve reacties te verdelen. Neem hiervoor het eerste reagens en noteer het als een halve vergelijking met het product dat dat element in het reagens bevat. Neem vervolgens het tweede reagens en schrijf het op als een semi-reactie met het product dat dat element bevat.
    • Bijvoorbeeld Fe + V2O3 ---> geloof2O3 + VO is onderverdeeld in de volgende twee halfreacties:
    • Geloof ---> geloof2O3
    • V2O3 ---> VO
  • Als er maar één reagens en twee producten zijn, maak dan een halve reactie met het reagens en het eerste product en een halve reactie met het reagens en het tweede product. Wanneer u aan het eind de helft van de reacties gaat combineren, vergeet dan niet om de reagentia opnieuw te combineren. U kunt hetzelfde doen als er twee reagentia en één enkel product zijn: gebruik elk reagens met hetzelfde product in de halfreacties.
  • ClO ---> Cl + ClO3
  • Semi-reactie 1: ClO ---> cl
  • Semi-reactie 2: ClO ---> ClO3
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 6
    2
    zwaait alle elementen van de vergelijking, behalve waterstof en zuurstof. Zodra u hebt vastgesteld dat er een redoxreactie plaatsvindt, is het tijd om het evenwicht te herstellen. Begin met het balanceren van alle elementen van elke halfreactie die geen waterstof (H) of zuurstof (O) zijn. Doe het door deze stappen te volgen:
  • Semi-reactie 1:
  • Geloof ---> geloof2O3
  • Er is 1 Fe-atoom aan de linkerkant en 2 aan de rechterkant. Vermenigvuldig de linker met 2 om te balanceren.
  • 2Fe ---> geloof2O3
  • Semi-reactie 2:
  • V2O3 ---> VO
  • Er zijn 2 atomen van V aan de linkerkant en 1 aan de rechterkant. Vermenigvuldig het recht met 2 om te balanceren.
  • V2O3 ---> 2VO
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 7
    3


    Brengt de zuurstofatomen in evenwicht door H toe te voegen2Of aan de andere kant van de reactie. Bepaal het aantal zuurstofatomen aan elke kant van de vergelijking. Breng de vergelijking in balans door watermoleculen toe te voegen aan de zijde met minder zuurstofatomen totdat beide zijden gelijk zijn.
  • Semi-reactie 1:
  • 2Fe ---> geloof2O3
  • Er zijn 3 O-atomen aan de rechterkant en geen aan de linkerkant. Voeg 3 moleculen H toe2Of aan de linkerkant om in evenwicht te brengen.
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3
  • Semi-reactie 2:
  • V2O3 ---> 2VO
  • Er zijn 3 O-atomen aan de linkerkant en twee aan de rechterkant. Voeg 1 molecuul H toe2Of aan de rechterkant om in evenwicht te brengen.
  • V2O3 ---> 2VO + H2O
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 8
    4
    Breng de waterstofatomen in evenwicht door H toe te voegen aan de andere kant van de vergelijking. Zoals je deed met de zuurstofatomen, bepaal je nu de waterstofatomen voor elke kant van de vergelijking. Breng het dan in evenwicht door H-atomen toe te voegen aan de kant met minder atomen totdat beide zijden gelijk zijn.
  • Semi-reactie 1:
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3
  • Er zijn 6 atomen aan de linkerkant en geen aan de rechterkant. Voeg 6 H aan de rechterkant toe om in balans te komen.
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3 + 6H
  • Semi-reactie 2:
  • V2O3 ---> 2VO + H2O
  • Er zijn 2 H-atomen aan de rechterkant en geen aan de linkerkant. Voeg 2 H aan de linkerkant toe om te balanceren.
  • V2O3 + 2H ---> 2VO + H2O
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 9
    5
    Brengt de ladingen in evenwicht door elektronen toe te voegen aan de overeenkomstige kant van de vergelijking. Zodra je de waterstof en zuurstof in evenwicht hebt gebracht, zal de ene kant van de vergelijking positiever zijn dan de andere. Voeg voldoende elektronen toe aan de kant van de vergelijking die positiever is om de lading gelijk te laten zijn aan nul.
  • Elektronen worden bijna altijd toegevoegd aan de kant met de H-atomen.
  • Semi-reactie 1:
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3 + 6H
  • De lading aan de linkerkant van de vergelijking is 0, terwijl die aan de rechterkant een lading van 6+ heeft vanwege de waterstofionen. Voeg 6 elektronen aan de rechterkant toe om te balanceren.
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3 + 6H + 6e
  • Semi-reactie 2:
  • V2O3 + 2H ---> 2VO + H2O
  • De belasting aan de linkerkant van de vergelijking is 2+, terwijl die aan de rechterkant 0 is. Voeg aan de linkerkant 2 elektronen toe om de belasting gelijk aan nul te maken.
  • V2O3 + 2H + 2e ---> 2VO + H2O
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 10
    6
    Vermenigvuldig elke halve reactie met een schaalfactor zodat de elektronen in de twee halve reacties gelijk zijn. Je moet de elektronen aan elke kant van de vergelijking gelijk maken, zodat wanneer je de twee halve reacties optelt, de elektronen elkaar opheffen. Vermenigvuldig de reactie met kleinste gemene veelvoud van beide elektronen om ze gelijk te maken.
  • Semi-reactie 1 heeft 6 elektronen, terwijl halve reactie 2 2 elektronen heeft. Als je de halve reactie 2 per 3 vermenigvuldigt, heb je 6 elektronen en dat is gelijk aan de eerste halve reactie.
  • Semi-reactie 1:
  • 2Fe + 3H2O ---> geloof2O3 + 6H + 6e
  • Semi-reactie 2:
  • V2O3 + 2H + 2e ---> 2VO + H2O
  • Vermenigvuldig met 3: 3V2O3 + 6H + 6e ---> 6VO + 3H2O
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 11



    7
    Combineer de twee halve reacties. Schrijf alle reagentia aan de linkerkant van de vergelijking en alle producten aan de rechterkant van de vergelijking. U zult opmerken dat er aan beide kanten gelijkwaardige termen zijn, zoals H2O, H en e. Annuleer de equivalente termen en de resterende termen vormen een uitgebalanceerde vergelijking.
  • 2Fe + 3H2O + 3V2O3 + 6H + 6e ---> geloof2O3 + 6H + 6e + 6VO + 3H2O
  • De elektronen aan beide zijden van de vergelijking worden geannuleerd en het resultaat is: 2Fe + 3H2O + 3V2O3 + 6H ---> geloof2O3 + 6H + 6VO + 3H2O
  • Er zijn 3 H-ionen2O en 6 aan elke zijde van de vergelijking die ook geannuleerd zijn, waardoor als resultaat de volgende gebalanceerde laatste vergelijking overblijft: 2Fe + 3V2O3 ---> geloof2O3 + 6VO
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 12
    8
    Controleer zorgvuldig of elke zijde van de vergelijking dezelfde belasting heeft. Als u klaar bent met uitbalanceren, bekijkt u de vergelijking om te zorgen dat de ladingen aan beide zijden van de vergelijking in evenwicht zijn. De ladingen aan elke kant moeten hetzelfde zijn.
  • Aan de rechterkant van de vergelijking: de ODE van Fe is 0. In V2O3, de EDO van V is +3 en die van O is -2. Door te vermenigvuldigen met het aantal atomen van elk element, krijg je V = +3 x2 = 6 en O = -2 x 3 = -6. De kosten zijn geannuleerd.
  • Aan de linkerkant van de vergelijking: in geloof2O3, de ODE van Fe is +3 en die van O is -2. Vermenigvuldig met het aantal atomen van elk element, Fe = +3 x 2 = +6 en O = -2 x 3 = -6. De kosten zijn geannuleerd. In VO is de EDO van V +2, terwijl die van O -2 is. De kosten worden ook aan deze kant geannuleerd.
  • Omdat alle ladingen gelijk zijn aan nul, is de vergelijking correct gebalanceerd.

    • Deel 3
    Breng een redoxreactie in evenwicht in een basisoplossing

    Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 13
    1
    Verdeel de reactie in twee halve reacties. Om te balanceren in een basisoplossing moet je dezelfde stappen volgen als hierboven beschreven, alleen met een extra stap aan het einde. Nogmaals, de vergelijking zou al in twee halve reacties moeten worden verdeeld, omdat je deze in de vorige stap had moeten indelen om te bepalen of er een redoxreactie optrad. Als je al hebt bevestigd dat het een redoxreactie is, dan zal de eerste stap zijn om het in twee halve reacties te verdelen. Neem hiervoor het eerste reagens en schrijf het op als een semi-reactie met het product dat het reagenselement bevat. Neem vervolgens het tweede reagens en schrijf het op als een halve reactie met het product dat dat element bevat.
    • Breng bijvoorbeeld de volgende reactie in evenwicht in een basisoplossing: Ag + Zn ---> ag2O + Zn. Deze reactie is onderverdeeld in de volgende halfreacties:
    • Ag ---> ag2O
    • Zn ---> Zn
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 14
    2
    zwaait alle elementen van de vergelijking, behalve waterstof en zuurstof. Zodra u hebt vastgesteld dat er een redoxreactie plaatsvindt, is het tijd om het evenwicht te herstellen. Begin met het balanceren van alle elementen van elke halfreactie die geen waterstof (H) of zuurstof (O) zijn. Doe het door deze stappen te volgen:
  • Semi-reactie 1:
  • Ag ---> ag2O
  • Er is een Ag-atoom aan de linkerkant 2 aan de rechterkant. Vermenigvuldig de linker met 2 om te balanceren.
  • 2Ag ---> ag2O
  • Semi-reactie 2:
  • Zn ---> Zn
  • Er is 1 Zn-atoom aan de linkerkant en 1 aan de rechterkant, daarom is de vergelijking al in evenwicht.
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 15
    3
    Brengt de zuurstofatomen in evenwicht door H toe te voegen2Of aan de andere kant van de reactie. Bepaal het aantal zuurstofatomen aan elke kant van de vergelijking. Breng de vergelijking in balans door watermoleculen toe te voegen aan de zijde met minder zuurstofatomen totdat beide zijden gelijk zijn.
  • Semi-reactie 1:
  • 2Ag ---> ag2O
  • Er is geen O-atoom aan de linkerkant en één aan de rechterkant. Voeg een molecuul H toe2Of aan de linkerkant om in evenwicht te brengen.
  • H2O + 2Ag ---> ag2O
  • Semi-reactie 2:
  • Zn ---> Zn
  • Er zijn geen O-atomen aan beide zijden, daarom is de vergelijking al in evenwicht.
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 16
    4
    Breng de waterstofatomen in evenwicht door H toe te voegen aan de andere kant van de vergelijking. Zoals je deed met de zuurstofatomen, bepaal je nu de waterstofatomen voor elke kant van de vergelijking. Breng het dan in evenwicht door H-atomen toe te voegen aan de kant met minder atomen totdat beide zijden gelijk zijn.
  • Semi-reactie 1:
  • H2O + 2Ag ---> ag2O
  • Er zijn 2 H-atomen aan de linkerkant en geen aan de rechterkant. Voeg 2 H aan de rechterkant toe om te balanceren.
  • H2O + 2Ag ---> ag2O + 2H
  • Semi-reactie 2:
  • Zn ---> Zn
  • Er zijn aan elke kant geen H-atomen, daarom is de vergelijking al gebalanceerd.
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 17
    5
    Brengt de ladingen in evenwicht door elektronen toe te voegen aan de overeenkomstige kant van de vergelijking. Zodra je de waterstof en zuurstof in evenwicht hebt gebracht, zal de ene kant van de vergelijking positiever zijn dan de andere. Voeg voldoende elektronen toe aan de kant van de vergelijking die positiever is om de lading gelijk te laten zijn aan nul.
  • Elektronen worden bijna altijd toegevoegd aan de kant met de H-atomen.
  • Semi-reactie 1:
  • H2O + 2Ag ---> ag2O + 2H
  • De lading aan de linkerkant van de vergelijking is 0, terwijl de rechterkant een lading van 2+ heeft vanwege de waterstofionen. Voeg 2 elektronen aan de rechterkant toe om te balanceren.
  • H2O + 2Ag ---> ag2O + 2H + 2e
  • Semi-reactie 2:
  • Zn ---> Zn
  • De belasting aan de linkerkant van de vergelijking is 2+, terwijl die aan de rechterkant 0 is. Voeg aan de linkerkant 2 elektronen toe om de belasting gelijk aan nul te maken.
  • Zn + 2e ---> Zn
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 18
    6
    Vermenigvuldig elke halve reactie met een schaalfactor zodat de elektronen in de twee halve reacties gelijk zijn. Je moet de elektronen aan elke kant van de vergelijking gelijk maken, zodat wanneer je de twee halve reacties optelt, de elektronen elkaar opheffen. Vermenigvuldig de reactie met kleinste gemene veelvoud van beide elektronen om ze gelijk te maken.
  • In het voorbeeld zijn beide zijden al gebalanceerd met 2 elektronen aan elke zijde.
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 19
    7
    Combineer de twee halve reacties. Schrijf alle reagentia aan de linkerkant van de vergelijking en alle producten aan de rechterkant van de vergelijking. U zult opmerken dat er aan beide kanten gelijkwaardige termen zijn, zoals H2O, H en e. Annuleer de equivalente termen en de resterende termen vormen een uitgebalanceerde vergelijking.
  • H2O + 2Ag + Zn + 2e ---> ag2O + Zn + 2H + 2e
  • De elektronen aan beide zijden van de vergelijking zijn geannuleerd en de vergelijking ziet er als volgt uit: H2O + 2Ag + Zn ---> ag2O + Zn + 2H
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 20
    8
    Brengt positieve waterstofionen in evenwicht met negatieve hydroxylionen. Als het in evenwicht brengen moet je het doen in een basisoplossing, nu moet je de waterstofionen annuleren. Voeg dezelfde hoeveelheid OH-ionen toe om de H-ionen in evenwicht te brengen. Wanneer u de OH-ionen gaat toevoegen, denk eraan dezelfde hoeveelheid aan beide zijden van de vergelijking toe te voegen.
  • H2O + 2Ag + Zn ---> ag2O + Zn + 2H
  • Aan de rechterkant van de vergelijking staan ​​2 Hions, dit betekent dat je aan beide kanten van de vergelijking 2 OH-ionen moet toevoegen.
  • H2O + 2Ag + Zn + 2OH ---> ag2O + Zn + 2H + 2OH
  • De H combineert met de OH om een ​​watermolecuul te vormen (H.2O), dus de vergelijking ziet er als volgt uit: H2O + 2Ag + Zn + 2OH ---> ag2O + Zn + 2H2O
  • Je kunt een watermolecule aan de rechterkant annuleren en je krijgt de volgende gebalanceerde vergelijking: 2Ag + Zn + 2OH ---> ag2O + Zn + H2O
  • Titel afbeelding Balance Redox Reactions Step 21
    9
    Controleer zorgvuldig of elke zijde van de vergelijking een belasting gelijk aan nul heeft. Als u klaar bent met uitbalanceren, controleert u de vergelijking om te zorgen dat de ladingen aan beide zijden in evenwicht zijn. De ladingen (oxidatietoestand van alle elementen) van elke zijde van de vergelijking moeten gelijk zijn aan nul.
  • Aan de linkerkant van de vergelijking: de Ag heeft een ODE van 0. De Zn-ion heeft een ODE van +2. In het OH-ion is de EDO -1, maar aangezien er 2 zijn, is de totale lading -2. De +2 van de Zn en de -2 van de OH-ionen worden geannuleerd en blijven op nul.
  • Aan de rechterkant van de vergelijking: in Ag2Of, de Ag heeft een ODE van +1, terwijl de O -2 is. Vermenigvuldigen met het aantal atomen van Ag = +1 x 2 = +2, -2 of O is geannuleerd. Zn heeft een ODE van 0. Het watermolecuul heeft ook een ODE van 0.
  • Omdat alle ladingen gelijk zijn aan nul, is de vergelijking correct gebalanceerd.
    • Delen op sociale netwerken:

    Verwant
    Hoe chemische vergelijkingen in balans te brengenHoe chemische vergelijkingen in balans te brengen
    Hoe het percentage van de massa te berekenenHoe het percentage van de massa te berekenen
    Hoe het massapercentage te berekenenHoe het massapercentage te berekenen
    Hoe de link energie te berekenenHoe de link energie te berekenen
    Hoe Lewis-puntstructuren te tekenenHoe Lewis-puntstructuren te tekenen
    Hoe het atoomnummer te vindenHoe het atoomnummer te vinden
    Hoe het aantal neutronen in een atoom te vindenHoe het aantal neutronen in een atoom te vinden
    Hoe het oxidatie nummer te vindenHoe het oxidatie nummer te vinden
    Hoe het aantal protonen, neutronen en elektronen te vindenHoe het aantal protonen, neutronen en elektronen te vinden
    Hoe valentie-elektronen te vindenHoe valentie-elektronen te vinden
    » » Hoe een reductieoxide-reactie in evenwicht te brengen (redox)
    © 2021 emkiset.ru